變頻吊頂新風(fēng)除濕機(jī)采用微通道換熱器的應(yīng)用分析

應(yīng)李俊 方欣

摘要：變頻吊頂新風(fēng)除濕機(jī)采用微通道換熱器作為換熱器部件。根據(jù)微通道換熱器的材料、結(jié)構(gòu)、加工工藝、性能等特點(diǎn)，進(jìn)行了在變頻吊頂新風(fēng)除濕機(jī)上的應(yīng)用的分析。簡(jiǎn)單和采用翅片換熱器的變頻吊頂新風(fēng)除濕機(jī)進(jìn)行了對(duì)比。除濕能力增加，能效比提高。此外，通過對(duì)微通道換熱器的的可靠性測(cè)試，具有很好的穩(wěn)定性和可靠性。

關(guān)鍵詞：微通道 ?換熱器 ?變頻 ?吊頂除濕機(jī)

1、引言

近幾年的銅價(jià)不斷的上漲，特別是今年銅的價(jià)格屢創(chuàng)新高。產(chǎn)品成本的壓力也越來越大。此外，中國(guó)將碳達(dá)峰、碳中和納入生態(tài)文明建設(shè)整體布局。“做好碳達(dá)峰、碳中和工作”被列入“十四五”開局之年的重點(diǎn)任務(wù)之一。不管是基于成本的壓力還是環(huán)保的需要，各大除濕機(jī)廠家都在尋找一些有效的解決方案。微通道換熱器在汽車空調(diào)行業(yè)應(yīng)用已經(jīng)非常成熟。在空調(diào)行業(yè)因各種原因，雖然有研究和使用，但是根據(jù)產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)顯示，市場(chǎng)上還是沒有得到廣泛的批量應(yīng)用，整體使用率較低。而除濕機(jī)行業(yè)的技術(shù)一直以空調(diào)行業(yè)為風(fēng)向標(biāo)。所以除濕機(jī)行業(yè)采用微通道換熱器實(shí)際應(yīng)用研究也不多。本文就針對(duì)這種變頻的吊頂除濕機(jī)采用微通道換熱器替代翅片式換熱器進(jìn)行了分析和測(cè)試，并進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證了微通道換熱器在吊頂變頻除濕機(jī)中應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)和可行性。

2、結(jié)合微通道換熱器的特點(diǎn)應(yīng)用分析

2.1 ?在除濕機(jī)行業(yè)采用的微通道換熱器是大尺度微通道換熱器。其結(jié)構(gòu)形式有平行流管式散熱器和三維錯(cuò)流式散熱器。微通道直徑在0.6mm-1mm之間，故稱為大尺度微通道換熱器。微通道換熱器由集流管、多孔扁管和波紋型百葉窗翅片組成。扁管是每根截?cái)嗟模诒夤艿膬啥擞屑鞴堋０偃~窗式翅片具有切斷散熱器上氣體邊界層的發(fā)展，使邊界層在各表面不斷的破壞，達(dá)到強(qiáng)化傳熱的目的，提高換熱器性能。

2.2變頻吊頂新風(fēng)除濕機(jī)上采用的微通道換熱器的材料主要為鋁及鋁合金。跟銅管鋁翅片相比，因?yàn)椴牧鲜侨X的，對(duì)于機(jī)組的目前的換熱器中大量采用銅管的冷凍除濕機(jī)行業(yè)，大大節(jié)約材料成本費(fèi)，特別是這幾年隨著銅管的一波一波的上漲，尤其是今年在配件成本不斷上漲的情況下，因?yàn)楦?jìng)爭(zhēng)等各個(gè)方面的原因，成品的價(jià)格反而在下降。所以成本的優(yōu)勢(shì)的點(diǎn)尤為突出。雖然國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上用戶對(duì)于鋁替代銅的使用存在一定的看法，但是有些行業(yè)應(yīng)用得非常成熟，如空調(diào)的室內(nèi)外機(jī)連接管，谷輪壓縮機(jī)采用鋁線圈，人們也不再糾結(jié)于材料，更關(guān)心的是使用產(chǎn)品的效果。

2.3微通道換熱器采用擠壓技術(shù)，焊接的方法最大程度的把散熱面積集中到最小的空間里。單位體積和單位面積散熱效率大大提高。在換熱器中，當(dāng)流道尺寸小于3mm時(shí)，氣液兩相流動(dòng)與相變傳熱規(guī)律將不同于常規(guī)較大尺寸，通道越小，這種尺寸效應(yīng)越明顯。當(dāng)管內(nèi)徑小到0.5-1mm時(shí)，對(duì)流換熱系數(shù)可增大50%-100%。采用增大換熱面積、擴(kuò)展表面，增加紊流，多孔多通道等方式強(qiáng)化傳熱，換熱性能突出，提高其節(jié)能水平。節(jié)能也是當(dāng)今電器的的一項(xiàng)重要指標(biāo)。采用微通道換熱器將是解決該問題的很好的選擇。在不增加成本的情況下，增加換熱面積，提高產(chǎn)品的能效，讓產(chǎn)品更節(jié)能。

與此同時(shí)，相同除濕量的情況下，在變頻吊頂新風(fēng)除濕機(jī)中采用微通道換熱器，能把整機(jī)的尺寸縮小，特別是客戶十分敏感的高度能有效降低，擴(kuò)大了更多的使用場(chǎng)所。另外由于高度的限制變小，在房產(chǎn)吊頂允許安裝的高度情況下，吊頂除濕機(jī)可以做成更大除濕量規(guī)格的機(jī)組。讓用戶安裝一臺(tái)機(jī)器就能解決一個(gè)場(chǎng)所的應(yīng)用需求。

2.4微通道換熱器的加工雖然焊點(diǎn)過多導(dǎo)致焊接漏的幾率變大。 隨著這今年汽車行業(yè)的發(fā)展，微通道換熱在這個(gè)行業(yè)內(nèi)的大量使用，微通道換熱器的加工工藝和加工技術(shù)也快速發(fā)展。經(jīng)過汽車行業(yè)的驗(yàn)證，特別是震動(dòng)方面的驗(yàn)證。產(chǎn)品已非常成熟。微通道換熱器和鈑金端板的固定有專門的固定結(jié)構(gòu)，固定可靠。相反，翅片換熱器因?yàn)榧庸すに嚨膯栴}，各根銅管是固定在端板的大量孔的翻邊上的，當(dāng)端板的翻邊孔模具出現(xiàn)磨損時(shí)，翻邊孔的角度沒有做到位時(shí)，就有割銅管的隱患，特別是翅片換熱器進(jìn)出口的銅管。

2.5微通道換熱器因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)的原因，相對(duì)容易積累灰層，降低換熱器的換熱能力。變頻吊頂新風(fēng)除濕機(jī)一般安裝在室內(nèi)，在換熱器前有初級(jí)過濾網(wǎng)，中級(jí)過濾網(wǎng)和高級(jí)過濾網(wǎng)，所以灰層很難到微通道換熱器上。根據(jù)變頻吊頂新風(fēng)除濕機(jī)的結(jié)構(gòu)，處理的風(fēng)先經(jīng)過蒸發(fā)器，再經(jīng)過冷凝器。即使有部分的灰層進(jìn)來，也是會(huì)到蒸發(fā)器上。在除濕機(jī)運(yùn)行過程中，蒸發(fā)器中會(huì)凝結(jié)出水，水積累到一定程度會(huì)往下流，同時(shí)會(huì)把很有限的灰層帶走。這個(gè)在別的機(jī)器換熱器積灰塵存在的問題，在應(yīng)用于變頻吊頂新風(fēng)除濕機(jī)后就不會(huì)發(fā)生。

2.6 微通道換熱器為蒸發(fā)器的使用時(shí)，存在微通道各扁管制冷劑分配不均，存在兩相流體和冷凝器排水等問題。本文中的當(dāng)蒸發(fā)器使用的微通道換熱器和當(dāng)冷凝器使用的換熱器是采用不同形式設(shè)計(jì)的，能有效的解決冷凝水排水的問題，對(duì)于微通道各扁管制冷劑分配不均的問題也進(jìn)行了優(yōu)化。

3、性能測(cè)試對(duì)比

本文對(duì)機(jī)組采用翅片換熱器的變頻吊頂除濕機(jī)和采用微通道換熱器的變頻吊頂新風(fēng)除濕機(jī)進(jìn)行了樣機(jī)的制作以及測(cè)試，并進(jìn)行了性能的對(duì)比。換熱器的重量為原來的51%，制冷劑的加注量為原來的70%，除濕量提高4%，

4、可靠性驗(yàn)證測(cè)試

我們對(duì)微通道換熱器進(jìn)行鹽霧試驗(yàn)，防老化（紫外線和溫度）試驗(yàn)，并與翅片換熱器進(jìn)行對(duì)比，測(cè)試結(jié)果都滿足要求。并且對(duì)整機(jī)的進(jìn)行了模擬運(yùn)輸試驗(yàn)和長(zhǎng)期運(yùn)行測(cè)試。

5、結(jié)束語

5.1變頻吊頂新風(fēng)除濕機(jī)采用微通道換熱器成本大大降低，同時(shí)減少了有色金屬的使用，也節(jié)約了國(guó)家的資源;

5.2產(chǎn)品的整機(jī)體積可以變小，特別的高度能降低，擴(kuò)大了更多的使用場(chǎng)所。能效比更好，更節(jié)能。

5.3制冷劑充注量少，更符合國(guó)家在倡導(dǎo)的“碳達(dá)峰、碳中和”政策。

參考文獻(xiàn)：

[1]史美中，王中錚。熱換熱器原理與設(shè)計(jì)[M].南京：東南大學(xué)出版社